Побудовано оператори відбиття та проходження електромагнітної хвилі структури зі скінченної кількості товстих металевих екранів з прямокутними отворами, розташованих періодично у двох ортогональних напрямках. Досліджено залежність коефіцієнта відбиття електромагнітної хвилі від геометричних параметрів структури. Доведено, що в разі зміни відстані між екранами у визначених інтервалах, коефіцієнт відбиття стає максимальним, слабо змінюючись.

Операторним методом досліджено характеристики випромінювання двоелементної фазованої антенної решітки (ФАР), у якої базовий осередок містить два прямокутні хвилеводи зі взаємно ортогональними стінками. Показано, що сектор сканування головним променем значно збільшився, у порівнянню з ФАР, у якої хвилеводи на базовому осередку розташовані паралельно один одному. У цьому разі інтенсивність випромінювання в секторі сканування практично не змінюється. Розраховано поляризаційні характеристики, які показують що ФАР зі взаємно перпендикулярними хвилеводними каналами може формувати випромінювання з лівою або з правою круговою поляризацією електромагнітного поля.

Операторным методом исследованы характеристики излучения двухэлементной фазированной антенной решетки (ФАР), у которой базовая ячейка содержит два прямоугольных волновода с взаимно ортогональными стенками. Показано, что сектор сканирования главным лучом значительно увеличился по сравнению с ФАР, у которой волноводы на базовой ячейке расположены параллельно друг другу. При этом интенсивность излучения в секторе сканирования практически не изменяется. Рассчитаны поляризационные характеристики, показывающие, что ФАР с взаимно перпендикулярными волноводными каналами может формировать излучение с левой или правой круговой поляризацией электромагнитного поля.

The operator method has been applied to investigate radiation properties of a phased antenna array whose elemental cell consists of two rectangular waveguides with mutually orthogonal walls. It is shown that the scanning sector of the main lobe is increased significantly as compared with the phased antenna array composed of elemental cells with parallel orientation of the waveguide. The radiation intensity within the scanning sector remains practically unchanged. Polarization characteristics are calculated. The results show that the phased antenna array with mutually perpendicular waveguiding channels is capable of radiating both left-hand and right-hand polarized electromagnetic waves.

Запропоновано новий спосіб збудження та керування випромінюванням для фазованої антенної решітки з відкритих кінців прямокутних хвилеводів за допомогою поверхневої хвилі планарного діелектричного хвилеводу. Розглянуто можливість сканування променем у випадку зміни напрямку поширення поверхневої хвилі у діелектричному хвилеводі.

Індекс рубрикатора НБУВ: З845.722

Рубрики:

Прямокутні хвилеводи

Шифр НБУВ: Ж69398 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено результати дослідження розсіювання поверхневої електромагнітної хвилі планарного діелектричного хвилеводу з металевою підкладкою на нескінченному ідеально провідному екрані скінченної товщини з хвилеводними каналами прямокутного поперечного перерізу. Розраховано залежність модуля амплітуди хвилі, яка пройшла за екран, від геометричних параметрів екрану та відстані між екраном і діелектричним хвилеводом.

Розроблено алгоритм розрахунку узагальнених матриць розсіювання електромагнітних хвиль плоским багатоелементним екраном скінченної товщини з хвилевідними каналами прямокутного перерізу. Досліджено частотну характеристику модуля коефіцієнта відбиття плоскої електромагнітної хвилі, що падає на двохелементний екран під прямим кутом. Показано наявність високодобротних резонансів повного проходження та повного відбиття електромагнітних хвиль, що схожі на резонанси на "запірних" модах, та можливість їх одержання на відповідних частотах за допомогою зміни тільки геометричних параметрів екрана.

Досліджено частотні та поляризаційні характеристики електромагнітного поля, розсіяного на плоскому двохелементному екрані скінченної товщини з періодично розташованими прямокутними отворами. Проаналізовано поляризацію відбитої хвилі та хвилі, що пройшла за екран, для різних параметрів падаючої плоскої хвилі і геометричних розмірів екрану. Показана можливість перетворення лінійно поляризованої хвилі у хвилю з круговою поляризацією.

Розраховано амплітудно-частотні характеристики двовимірної періодичної фазованої антенної решітки, на періоді якої розміщено два прямокутних хвилеводи відмінних поперечних перерізів. Решітка збуджується поверхневою хвилею планарного діелектричного хвилеводу на металевій підкладці. Показана можливість керувати амплітудно-частотною характеристикою антени, міняючи довжину хвилеводних каналів та спосіб розміщення центрів хвилеводних елементів у площині апертури решітки.

Предложен и исследован простой и эффективный способ сканирования главным лучом двухэлементной периодической фазированной антенной решетки из отрезков прямоугольных волноводов, не требующий применения фазовращателей. Возбуждение колебаний и распределение энергии в волноводных каналах осуществляются поверхностной волной планарного диэлектрического волновода на металлической подложке. Показана возможность сканирования одновременно в двух плоскостях путем изменения направления распространения поверхностной волны в диэлектрическом волноводе.

Исследованы поляризационные характеристики электромагнитного поля, рассеянного на отражательной двумерно периодической решетке из закороченных волноводов переменной длины. Базовая ячейка решетки содержит два закороченных прямоугольных волновода с взаимно ортогональными стенками. Рассчитаны параметры Стокса отраженной волны в зависимости от длины закороченных волноводов и частоты. Показана возможность преобразования линейно поляризованной волны в волну с ортогональной поляризацией или в волну с круговой поляризацией правого или левого вращения вектора электрического поля.

Показана возможность преобразования поляризации при незеркальном отражении электромагнитных волн от двухэлементной двумерно периодической решетки из закороченных волноводов прямоугольного сечения. Найдены условия, при которых в автоколлимационном режиме и в режиме "ортогонального" отражения возможно преобразование линейно поляризованных волн в волны с кроссовой или круговой поляризацией.

На основании анализа ближнего поля идеально проводящего двумерно периодического двухэлементного экрана конечной толщины с прямоугольными отверстиями сделан вывод о том, что природа высокодобротных резонансов полного прохождения, полного отражения и аномального прохождения электромагнитных волн через запредельные отверстия одна и та же и связана с возбуждением поверхностных гармоник большой амплитуды, распространяющихся парами навстречу друг другу вдоль всей поверхности экрана с обеих сторон. На частотах низкодобротных резонансов полного прохождения электромагнитных волн, связанных с толщиной экрана, поверхностные гармоники возбуждаются с амплитудами, величины которых на порядок меньше, чем в случае высокодобротных резонансов.

Установлено, что частотная зависимость модуля коэффициента отражения электромагнитной волны от поверхности экрана при наклонном падении подобна той, что наблюдается при нормальном падении. Значения резонансных частот высокодобротных резонансов полного прохождения, полного отражения и "аномального" прохождения через запредельные отверстия сдвигаются либо в область более высоких частот, либо в область более низких частот в зависимости от способа возбуждения экрана и способа размещения центров базовых ячеек в плоскости раскрыва. При наклонном падении электромагнитной волны обнаружен еще один "аномальный" резонанс полного прохождения через запредельные прямоугольные отверстия. Использование экрана с косоугольной сеткой позволяет получить более широкий диапазон рабочих частот, чем у экрана с прямоугольной сеткой.

Исследовано незеркальное отражение электромагнитных волн на решетке из закороченных коаксиально-секторных волноводов. Показана возможность преобразования интенсивности электрического поля падающей волны в интенсивность волны, отраженной в незеркальном направлении. Рассчитаны зависимости параметров Стокса от длины закороченных коаксиально-секторных волноводов. Рассмотрена возможность преобразования падающих линейно поляризованных волн в отраженные волны с круговой поляризацией в режимах незеркального отражения электромагнитных волн.

Індекс рубрикатора НБУВ: З844-049.4

Рубрики:

Радіоапаратура (радіоелектронна апаратура)

Шифр НБУВ: Ж15835 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Разработан алгоритм расчета электродинамических характеристик рассеяния трехмерных гауссовых линейно поляризованных волновых пучков на плоских двумерно-периодических структурах. Найдены и исследованы спектральные функции падающего пучка в зависимости от его параметров. Проведено сравнение зависимостей от частоты коэффициентов отражения по интенсивности плоской волны и волнового пучка для случая нормального падения на плоский экран конечной толщины с прямоугольными отверстиями. Для случаев нормального падения кругового пучка рассчитаны диаграммы направленности по полю пучков, рассеянных на плоском двумерно-периодическом экране конечной толщины с прямоугольными отверстиями. Обнаружен эффект сужения диаграммы направленности электромагнитного поля прошедшего пучка.

Исследованы поляризационные характеристики отражательной двумерно-периодической решетки из закороченных коаксиально-секторных волноводов. Представлены частотные зависимости параметров Стокса отраженной волны при нормальном и наклонном падениях на решетку плоской линейно поляризованной электромагнитной волны. Рассчитаны зависимости параметров Стокса от длины закороченных коаксиально-секторных волноводов. Показана возможность преобразования падающей линейно поляризованной волны в отраженную волну с круговой поляризацией правого или левого вращения вектора электрического поля как при нормальном, так и при наклонном падении плоской волны.

Проанализирована трансформация диаграмм направленностей линейно поляризованного гауссового волнового пучка при отражении от решетки из закороченных волноводов прямоугольного сечения. Рассмотрены случаи нормального и наклонного падения пучка двух ортогональных поляризаций. Показано, что диаграмма направленности отраженного пучка может быть в несколько раз уже, чем диаграмма направленности падающего поля. Найдены условия и определены параметры структуры, при которых зеркально отраженный пучок имеет минимальную мощность.

Исследованы поляризационные и частотно-селективные характеристики двойного экрана конечной толщины с коаксиально-секторными отверстиями. Рассчитаны зависимости коэффициента отражения от частоты и расстояния между экранами. Проанализированы зависимости параметров Стокса отраженной волны от расстояния между экранами при нормальном падении на структуру плоской линейно поляризованной электромагнитной волны. Показано, что при определенных геометрических параметрах структуры коэффициент отражения не зависит от направления поляризации падающей волны.

Рассмотрен режим аномального прохождения и режим запертой моды при рассеянии трехмерного гауссова волнового пучка на двумерно-периодической двухэлементной полупрозрачной решетке из отрезков прямоугольных волноводов. Приведены результаты для случая нормального падения линейно поляризованного пучка кругового сечения на решетку с прямоугольной сеткой. Исследована зависимость коэффициентов отражения по мощности от длины волны в режиме запертой моды и в случае аномального прохождения. Показаны и проанализированы различия в поведении зависимостей коэффициента отражения плоской волны и волновых пучков с различными линейными размерами. Показана зависимость формы диаграммы направленности отраженного и прошедшего пучка в дальней зоне от длины волны. Дано объяснение эффекту сужения диаграммы направленности рассеянного поля относительно диаграммы направленности поля падающего пучка.